PHOTOVOLTAÏQUE

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Gisement solaire : répartition

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Photovoltaïque : bande d'une cellule à jonction n+p

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Photovoltaïque : fonctionnement d'une cellule

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Photovoltaïque : rendement de conversion énergétique d'une cellule

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Matériaux exploratoires et nouveaux concepts

Au fur et à mesure que les nouvelles structures passent progressivement du laboratoire au développement préindustriel et à la production, les chercheurs se tournent plus en amont vers de nouveaux matériaux, plus faciles à mettre en œuvre, et plus économiques, ou vers de nouveaux concepts, afin de faire reculer les limites théoriques du rendement de conversion.

Cellules photoélectrochimiques

À base d'un matériau semi-conducteur transparent à la lumière du visible (d'énergie de bande interdite élevée) déposé en couche mince ou ultramince, nanocristalline, sur un substrat de verre conducteur, d'un film photosensible à base de ruthénium et d'un électrolyte approprié pour assurer le transport des charges, ces cellules, développées par Grätzel en Suisse, dépassent la barre des 10 p. 100 de rendement de conversion en laboratoire. Mieux adaptées aux courtes longueurs d'onde et à un éclairement diffus, elles souffrent encore de problèmes de stabilité, ce qui freine leur industrialisation.

Cellules à base de matériaux organiques

La production d'énergie électrique à partir d'énergie lumineuse en utilisant des matériaux organiques semi-conducteurs reste un défi technologique majeur pour les prochaines années. De fait, le coût de production de ces produits est faible et leur mise en forme est relativement facile. Les avancées dans le domaine de la conversion photovoltaïque à partir de matériaux organiques sont actuellement très rapides (ce secteur ayant bénéficié en partie des avancées technologiques des diodes électroluminescentes organiques) et l'Europe est le leader incontesté dans ce domaine.

Pendant quelques années, le meilleur rendement de conversion (externe sous AM1,5), reporté dans la littérature par l'université de Linz en Autriche, a été de 3,5 p. 100 avec un mélange de poly (3-hexylthiophène) (P3HT) et de PCBM (dérivé du C60) pour des surfaces actives relativement petites comprises entre 5 et 8 mm2. D'autre [...]


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Écrit par :

  • : ingénieur de recherche au C.N.R.S., docteur-ès sciences physiques (doctorat d'État), membre du programme énergie du C.N.R.S.

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Pour citer l’article

Jean-Claude MULLER, « PHOTOVOLTAÏQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/photovoltaique/